基于局部一致性方法探讨电针针刺单、组穴对健康志愿者默认网络的影响

张岳，霍梦娟，刘波，陈俊，张德龙，叶郭锡，林晨琳，程建波，刘岘

（广州中医药大学第二附属医院广东省中医院放射科，广东广州510120）

基于局部一致性方法探讨电针针刺单、组穴对健康志愿者默认网络的影响

张岳，霍梦娟，刘波，陈俊，张德龙，叶郭锡，林晨琳，程建波，刘岘

（广州中医药大学第二附属医院广东省中医院放射科，广东广州510120）

目的：利用静息态fMRI探讨电针单、组穴对健康志愿者默认网络（DMN）局部一致性（ReHo）的影响。方法：募集符合严格入选标准的健康志愿者54例，随机分为3组，每组18例，分别给予双侧百劳穴、百劳+合谷穴（组穴1）、百劳+中渚穴（组穴2）针刺刺激，比较各组针刺前后DMN ReHo的差异。结果：针刺单穴仅引起双侧额内侧回ReHo值升高，而针刺组穴1、组穴2除均引起楔前叶、后扣带回ReHo值的降低，还分别引起左顶下小叶、海马旁回ReHo值的升高。结论：针刺单、组穴均可引起DMN ReHo的改变，但组穴所涉及的脑区更广泛、复杂，涉及感觉、自主认知、情感及疼痛处理等多个方面；后扣带回、楔前叶可能是针刺组穴对DMN发挥调节作用的关键区域，针刺组穴可能通过改变该区域神经元活动的同步性，从而发挥疗效。

针刺；经皮电神经刺激；功能磁共振成像；局部一致性；默认网络

默认网络（default mode network，DMN）为脑静息网络中最重要的一个，与维持静息状态下脑功能活动密切相关，是神经认知网络活动的重要基础和来源［1］。大量研究［2-5］证明，针刺不同穴位可引起大脑DMN的功能改变，对DMN的调节起重要作用，然而，目前尚无针对单穴及不同组穴对DMN局部一致性（ReHo）影响的相关研究。因此，笔者基于ReHo方法探讨电针针刺单穴及不同组穴对健康志愿者静息态DMN的影响，为临床单、组穴治疗的中枢调节机制研究提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象募集广州中医药大学在校生54例为健康志愿者，其中，男28例，26例，年龄20～29岁，随机分为3组，每组18例；均为右利手，排除精神、神经系统、心肝肾等疾病，且非孕期或哺乳期女性。该研究由广州中医院大学制度委员会批准，并由广东省中医院伦理委员会许可。

1.2 针灸方法针灸穴位选择遵循国家针灸委员会推荐意见的相关规定。穴位名称及代码、选穴位置尽可能遵循WHO标准，第1组针刺双侧百劳穴；第2组针刺双侧百劳穴+双侧合谷穴；第3组针刺双侧百劳穴+双侧中渚穴。均由有5年以上临床针灸治疗经验的医师操作，使用一次性不锈钢针，针管长40 mm，直径0.3 mm，将针管垂直刺入所选穴位的皮下肌肉组织内（深度20～30 mm），当被试者感到得气为止（即酸、麻、胀、重的感觉）；使用频率为1 Hz的持续稳定的电针脉冲刺激相关穴位30min。

1.3 MRI图像数据采集针刺前fMRI扫描：被试者于静息状态下进行数据采集，MRI扫描采用Siemens Verio 3.0 T MRI系统，标准正交头颅线圈，fMRI序列采用T2*-EPI-GRE序列，TR/TE/翻转角2 000 ms/ 30 ms/90°，层厚4 mm，层距1 mm，FOV 240 mm× 240 mm，矩阵64×64，层数30，扫描时间6 min。解剖图像采用T1WI三维磁化强度预备梯度回波序列（3D-MPRAGE），TR/TE/翻转角24 ms/6 ms/35°，层厚0.9mm，FOV 240mm×240 mm，矩阵256×256。

针刺后fMRI扫描：电针结束后，间隔5 min，复查fMRI（方法步骤同前）。

1.4 数据处理及统计学分析fMRI数据采用ReHo方法处理，具体步骤：首先去除功能图像前10个时间点的数据，再使用SPM软件对数据进行预处理，包括时间及空间的对齐、头动校正、空间标准化及高斯模糊（以4 mm×4 mm×4 mm半高全宽进行平滑）。若受试者的头动在X、Y、Z轴的平动超过1.5 mm或旋转角度超过1.5°，则被剔除，然后对数据去线性漂移并进行滤波（频率范围0.015～0.080 Hz），最后利用REST以DMN为MASK进行ReHo值计算（http：// www.brainnexus.com/resources/resting-state-fmri-templa tes）。使用SPM软件对处理后的数据进行统计分析，采用组内配对t检验，各组间年龄及性别比较采用方差分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组一般资料比较（表1）3组一般资料（年龄、性别）比较差异均无统计学意义（均P＞0.05）。

表1 3组一般资料比较

2.2 脑DMN的ReHo值变化（表2）静息状态下，与电针针刺前对比，针刺正常志愿者单穴后，双侧额叶内侧回ReHo值升高；针刺正常志愿者组穴1（百劳+合谷穴）后，左侧顶下小叶ReHo值升高，右侧后扣带回和左侧楔前叶ReHo值降低；针刺正常志愿者组穴2（百劳+中渚穴）后，左侧海马旁回ReHo值升高的同时，右侧后扣带回及右侧楔前叶ReHo值降低（图1）。

表2 针刺健康志愿者单穴、组穴1、组穴2前后默认网络局部一致性值的变化

3 讨论

DMN是指任务状态下表现出一致负激活的脑区所构成的功能连接网络，这些脑区在静息状态下存有组织的网络活动，与记忆、心理活动、监测周围环境等密切相关；DMN可分为内侧颞叶系统和背内侧前额叶系统。

针刺可调节DMN，但目前尚无针对单穴及不同组穴的相关研究。本研究发现，电针针刺健康志愿者单穴、不同组穴后均可引起DMN的ReHo改变，针刺单穴仅引起双侧额内侧回ReHo值升高。前额叶内侧具有整合外环境及自身信息、参与情绪处理及情景记忆提取过程的功能［6］，针刺穴位后产生的刺激、针刺得气感（酸、麻、胀、痛）及受试者在针刺过程中所产生的一序列情绪变化，是导致双侧额内侧回ReHo值升高的主要原因。

针刺不同组穴均可引起楔前叶、后扣带回ReHo值降低。后扣带回、楔前叶是静息状态下大脑功能活动的重要区域，属DMN的核心脑区，并与内侧前额叶、顶下小叶具有内在的强相关性［7］，可能是静息态DMN中与其他节点发生相互直接作用的唯一节点［7］；同时，后扣带回和内侧前额叶又是内侧颞叶系统和背内侧前额叶系统中最重要的脑区。因此，笔者认为，针刺组穴所引起的楔前叶、后扣带回ReHo值降低，触发内侧颞叶系统及背内侧前额叶系统发挥调节作用，可能是针灸发挥疗效的机制所在。另外，后扣带回、楔前叶具有在思考过程中维持自我意识的功能，并广泛参与各种高认知活动（如自我相关的信息处理、分配及情景记忆等各方面）［8］，为疼痛矩阵的组成部分，与对疼痛感知方式的应答或抑制密切相关［9-10］，同时楔前叶后部还与意识的短时记忆回想、环境定位等密切相关［11］，提示针刺组穴所引起的后扣带回、楔前叶的ReHo值变化，可能还与针刺刺激所引起的疼痛、得气等感觉密切相关。

除此之外，针刺不同组穴对DMN的ReHo值影响也不同。针刺组穴1还引起左顶下小叶ReHo值升高，而针刺组穴2则引起海马旁回ReHo值升高，前者可能与针刺刺激过程中产生的情感感知或对感觉信息的解读有关［12］，而后者涉及的海马旁回在环境场景记忆编码及回想中起重要作用，为情绪调控的重要脑区［13］，亦是边缘系统的重要组成部分。另外，Hui等［2，14］研究发现，针刺得气可引起皮层下边缘和旁边缘系统的信号升高，表现为广泛的负激活，表明边缘系统支持内源性镇痛机制，因此可推测，针刺组穴2后，出现左侧海马旁回ReHo值的升高，可能与针刺引起额叶-边缘系统这一情绪环路的作用及疼痛刺激等有关。

值得注意的是，针刺单穴（百劳穴）引起双侧额内侧回ReHo值升高，而组穴1、组穴2尽管都含有百劳穴，但针刺后均未出现额内侧回ReHo值的变化，可见针刺组穴所引起的大脑DMN的改变，并非穴位的简单叠加效应，针刺组穴的大脑调节过程，可能存在与单穴完全不同的路径及机制。

综上所述，针刺单穴、不同组穴均可引起DMN的ReHo改变，但两者明显不同，针刺组穴所引起的DMN的ReHo值改变脑区明显较单穴复杂，涉及的脑区更加广泛，涉及的功能脑区除与感觉认知相关外，还与疼痛的感知处理等有关，并非简单累及效应，且可能是通过对DMN的不同调节机制起作用。其中，后扣带回、楔前叶可能是针刺组穴对DMN发挥调节作用的关键区域，针刺组穴可能通过改变该区域神经元活动的同步性，对包括感觉、自主认知、情感及疼痛处理等多个方面起调节作用，从而发挥疗效。

图1 电针针刺健康志愿者单穴、不同组穴前后默认网络局部一致性（ReHo）值的变化，红色区域代表ReHo值增高，蓝色区域代表ReHo值降低

［1］Raichle ME，Macleod AM，Snyder AZ，et al.A default mode of brain function［J］.Proc Nat Acad Sci U.S.A.，2001，98：676-682.

［2］Hui KK，Marina O，Claunch JD，et al.Acupuncture mobilizes the brain's default mode and its anti-correlated network in healthy subjects［J］.Brain Res，2009，1287：84-103.

［3］Claunch JD，Chan ST，Nixon EE，et al.Commonality and specificity of acupuncture action at three acupoints as evidenced by fMRI［J］.Am J Chin Med，2012，40：695-712.

［4］Buckner RL，Andrews-Hanna JR，Schacter DL，et al.The brain’s default network：anatomy，function，and relevance to disease［J］. Ann N Y Acad Sci，2008，11：1-38.

［5］Dhond RP，Yeh C，Park K，et al.Acupuncture modulates resting state connectivity in default and sensorimotor brain networks［J］. Pain，2008，136：407-418.

［6］Yang Y，Raine A.Prefrontal structural and functional brain imaging findings in antisocial，violent，and psychopathic individuals：a meta-analysis［J］.Psychiatry Res，2009，174：81-88.

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［10］Morrison I，Peelen MV，Downing PE.The sight of others'pain modulates motor processing in human cingulate cortex［J］.Cereb Cortex，2007，17：2214-2222.

［11］Cabeza R，Nyberg L.Imaging cognitionⅡ：an empirical review of 275 PET and fMRI studies［J］.J Cogn Neurosci，2000，12：1-47.

［12］Radua J，Phillips ML，Russell T，et al.Neural response to specific components of fearful faces in healthy and schizophrenic adults［J］.Neuroimage，2010，49：939-946.

［13］Yang Y，Raine A，Han CB，et al.Reduced hippocampal and parahippocampal volumes in murderers with schizophrenia［J］. Psychiatry Res，2010，182：9-13.

［14］Hui KK，Marina O，Liu J，et al.Acupuncture，the limbic system，and the anticorrelated networks of the brain［J］.Auton Neurosci，2010，157：81-90.

Regional homogeneity analysis on multi-points acupuncture mobilizing the brain’s default mode in healthy subjects

ZHANG Yue，HUO Mengjuan，LIU Bo，CHEN Jun，ZHANG Delong，YE Guoxi，LIN Chenlin，CHENG Jianbo，LIU Xian.
Department of Radiology，Chinese Traditional Medicine Hospital，Guangzhou，510120，China.

Objective：To explore the effects of single and multi-points acupuncture in the default network（DMN）in healthy subjects based on regional homogeneity analysis.Methods：54 healthy subjects，who strictly matched selected criteria and age-matched，were randomly divided into 3 groups（18 people each）.The first group were given the acupuncture treatment at bailao（EX-HN15），the second group at bailao and hegu（EX-HN15 plus SJ3），and the third group at bailao and zhongzhu（EX-HN15 plus LI4）.Resting state BOLD-fMRI was performed to compare the differences on regional homogeneity of DMN between before and after acupuncture in each group.Results：After single point acupuncture treatment，increased ReHo was only found in both sides of medial frontal cortex.After transcutaneous electrical stimulation on acupuncture EX-HN15 plus LI4 and EX-HN15 plus SJ3，the common regions of ReHo decreased can be found in the posterior cingulate gyrus and the precuneus，while increased ReHo was found in the left inferiorparietal lobule and in the parahippocampal gyrus，respectively.Conclusions：Single point and multi points acupuncture treatments may both affect the ReHo of DMN，but the latter referred wider and more complicated encephalic regions，related to the feeling，independent cognition，emotion and pain management and so on.The ReHo changes of DMN following different multi-points acupunctures treatments not only have some commonality，but also posses their respective characteristics.The posterior cingulate gyrus and the precuneus might be the pivotal brain region the multi-points treatment affecting and mobilizing the brain’s DMN，and multi-points treatment exert the therapeutic effect possible through altering the ReHo of these.

Acupoint；Transcutaneous electric nerve stimulation；Functional magnetic resonance imaging；Regional homogeneity；Default mode network

2016-03-27）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.01.001

广东省科技计划项目（2010B080701025）。

刘岘，E-mail：liuxian74@hotmail.com。